PEAKS中的蛋白質(zhì)翻譯后修飾分析強(qiáng)大功能詳解

瀏覽次數(shù)：595　發(fā)布日期：2023-4-12　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

蛋白質(zhì)翻譯后修飾（PTM），如磷酸化、泛素化、乙酰化和甲基化，在信號(hào)傳導(dǎo)和調(diào)控過程、蛋白質(zhì)活性和降解、基因表達(dá)調(diào)控等多種生物過程中起著關(guān)鍵作用。PTM的鑒定和表征對(duì)于全面了解細(xì)胞生物學(xué)和人類疾病至關(guān)重要，并且具有廣泛的應(yīng)用。由于蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中PTM信息通常不存在或不完整，因此通過質(zhì)譜法鑒定PTM給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫搜索方法帶來了許多挑戰(zhàn)。

PEAKS中包含的高級(jí)算法可最大限度地提高PTM鑒定和PTM分析。PEAKS PTM的翻譯后修飾鑒定是通過整合PEAKS數(shù)據(jù)庫搜索和De Novo測(cè)序結(jié)果來實(shí)現(xiàn)的。PTM Profile工具通過提供定性和定量信息以及對(duì)結(jié)果的可視化和直接導(dǎo)出，進(jìn)一步協(xié)助您的PTM研究。

PEAKS中的PTM分析

通過PEAKS數(shù)據(jù)庫搜索來鑒定PTM
通過PEAKS PTM發(fā)現(xiàn)非指定的或隱藏的修飾來達(dá)到最大程度的鑒定PTM
通過PEAKS PTM對(duì)PTM進(jìn)行定量分析

通過LC-MS/MS進(jìn)行翻譯后修飾（PTM）分析

PTM 鑒定

PTM鑒定工作可以通過PEAKS數(shù)據(jù)庫搜索和PEAKS PTM搜索來完成。

01通過數(shù)據(jù)庫搜索

在數(shù)據(jù)搜索的方法中，僅僅對(duì)于有限個(gè)數(shù)的一些常見翻譯后修飾可以被定義為可變修飾。
蛋白的結(jié)果視圖中，鑒定到的支持性多肽證據(jù)以藍(lán)色的條，映射到選中的蛋白的序列上。通過點(diǎn)擊多肽，該多肽的二級(jí)質(zhì)譜圖將會(huì)顯示出來，您可以很容易地檢查質(zhì)譜數(shù)據(jù)的注釋。
在二級(jí)譜圖的窗口中顯示的多肽序列里，帶有修飾的氨基酸殘基以小寫字母表示，例如在下圖中，序列DTLmISR的甲硫氨酸。

02通過PEAKS PTM 搜索

PEAKS PTM是整合了強(qiáng)大的de novo算法和數(shù)據(jù)庫搜索算法的，特別為發(fā)現(xiàn)隱藏修飾而設(shè)計(jì)的功能模塊。
這種多輪搜索方法在數(shù)據(jù)分析工作流圖所描述：
01.對(duì)每一張譜圖進(jìn)行de novo測(cè)序
02.PEAKS數(shù)據(jù)庫（DB）算法用于蛋白質(zhì)鑒定。在這一輪中可以指定一些高頻的常見PTM，以更好地提高靈敏度
03. PEAKS的PTM算法用于鑒定更多的翻譯后修飾。在這一輪，僅僅通過de novo高置信度打分，并且同時(shí)沒有在數(shù)據(jù)庫中匹配的譜圖被映射到已鑒定的蛋白上。用戶可以定義任意多個(gè)的PTM，或者他們可以簡單的運(yùn)行一輪PTM搜索，可以實(shí)現(xiàn)650種Unimod數(shù)據(jù)庫中翻譯后修飾的同時(shí)檢索。
PEAKS PTM模塊鑒定到另外的修飾，例如下圖，除了在數(shù)據(jù)搜索得到的，在DTLMISR序列中甲硫氨酸的oxidation（圖中黑色）以外，還有一種修飾dethiomethyl（圖中紅色指向）。

PTM 位點(diǎn)確證

修飾的確切位置可由譜圖中存在決定位點(diǎn)的碎片離子來確定。在下圖所示的例子中，MS2譜圖中b-11和b-12離子的存在決定了天冬酰胺在第12位發(fā)生脫氨基。
PEAKS為用戶提供兩個(gè)選擇以確定可信的修飾位點(diǎn)：
01.最小離子強(qiáng)度，這要求MS/MS譜圖中決定位置的碎片離子的相對(duì)強(qiáng)度必須高于用戶輸入的數(shù)值。
02.Ascore，將歧義分?jǐn)?shù)計(jì)算為 -10 × log10 P。p 值表示肽偶然匹配的可能性。因此，Ascore越高置信度越高。
這兩種方法都提供了PTM修飾位點(diǎn)定位的置信度。如果達(dá)到了用戶選擇方法的閾值，則PTM將顯示在蛋白質(zhì)覆蓋率視圖中殘基上方的彩色框中。

PTM 定量分析
PEAKS PTM Profile提供了對(duì)定量信息直接地可視化和總結(jié)（例如，在鑒定到的位點(diǎn)，修飾和未修飾形式的豐度）。

PTM profile的結(jié)果可以導(dǎo)出圖像和包含有詳細(xì)定量信息的CSV格式結(jié)果。

Reference

Han, X. et al. PEAKS PTM: Mass Spectrometry Based Identification of Peptides with
Unspecified Modifications. Journal of Proteomics Research. 10(7), 29302936. 24/05
/2011.

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